La géométrie moléculaire du monoxyde de dichlore est courbée en raison des paires d'électrons isolées situées sur l'atome d'oxygène. La géométrie moléculaire est une représentation physique de la relation entre les éléments d'un composé.
La géométrie moléculaire est caractérisée par le modèle de répulsion des paires d'électrons de Valence Shell. Ce modèle tridimensionnel est basé sur les forces répulsives entre paires d'électrons. Cela part du principe que la règle de l'octet doit être satisfaite pour chaque élément. Cela signifie que chaque élément doit avoir huit électrons de valence dans la couche externe. Étant donné que de nombreux éléments n'ont pas huit électrons de valence dans leur enveloppe externe, il en résulte un partage d'électrons. Les électrons qui ne sont pas partagés sont illustrés par des points.
Il existe au total 13 géométries moléculaires. Ces géométries se différencient les unes des autres par plusieurs facteurs, notamment le nombre de groupes de liaison et d'électrons à paires isolées sur l'atome central. Un facteur supplémentaire est la géométrie de la paire d'électrons, qui peut être l'un des cinq types. Ceci est important pour le monoxyde de dichlore car il existe deux géométries moléculaires classées comme courbées. Parce que l'atome d'oxygène central a deux paires d'électrons isolés, il est classé comme une courbure tétraédrique plutôt que comme une courbure plane trigonale. Cette formation géométrique se caractérise par des angles de liaison inférieurs à 109,5 degrés.